中央供料系统的工作原理

中央供料系统工作原理，集中给料系统工作原理

中央供料系统（Centralized Material Feeding System）是一种通过自动化控制实现原料集中存储、处理、分配和回收的集成化系统，广泛应用于吹塑、注塑、挤出等塑料加工行业。其核心工作原理可概括为 ‌“集中处理—精准输送—动态控制—循环利用”‌，以下是详细解析：

‌一、系统组成与流程‌

中央供料系统通常由以下模块构成：

1. ‌原料存储单元‌：储料罐（干燥料斗）、色母/添加剂储料仓、回收料破碎机等。
2. ‌预处理单元‌：干燥机、除湿机、混料机、金属分离器等。
3. ‌输送单元‌：真空泵、输送管道、换向阀、计量装置等。
4. ‌控制单元‌：PLC/HMI控制中心、传感器（料位、温湿度、压力等）。
5. ‌回收单元‌：废料收集装置、破碎机、回用料比例混合系统。

‌二、核心工作原理‌

‌1. 原料集中处理‌

• ‌干燥与除湿‌：原料（如塑料颗粒）首先进入干燥料斗，通过热风循环（或分子筛吸附）降低含水率（如从0.1%降至0.02%以下），避免制品气泡或强度下降。
• ‌混合与配比‌：主料、色母、添加剂按预设比例（如主料:色母=95:5）在混料机中均匀混合，误差精度可达±0.3%。

‌2. 真空负压输送‌

• ‌启动阶段‌：真空泵在管道内产生负压（通常-0.4~-0.6 bar），原料从储料罐经吸料嘴被吸入输送管道。
• ‌管道防堵设计‌：管道内壁采用光滑材质（如不锈钢或耐磨PU管），配合脉冲式气流或振动器防止原料堆积。
• ‌分路控制‌：通过换向阀将原料按需分配至不同机台，例如一台中央系统可同时向20台吹塑机供料，支持“一管多机”或“一机多管”模式。

‌3. 动态监测与反馈‌

• ‌实时数据采集‌：
  • 料位传感器监控储料罐原料存量，触发自动补料；
  • 温湿度传感器确保干燥空气符合工艺要求（如60~80℃热风）；
  • 压力传感器检测管道堵塞或泄漏。
• ‌闭环控制‌：PLC根据传感器数据自动调节输送速度、干燥温度或混合比例，例如当某机台供料不足时，系统优先提升该管道的输送效率。

‌4. 回收与循环利用‌

• ‌废料回收‌：生产中的边角料经破碎机粉碎后，通过比例阀按设定比例（如10~30%）重新混合到新料中。
• ‌粉尘处理‌：集中除尘器吸附输送过程中产生的粉尘，避免环境污染，回收的粉尘可压块再利用。

‌三、关键技术特点‌

1. ‌真空输送技术‌：
   • 利用负压吸附原理，输送速度可达10~30 m/s，单次输送距离可达100米以上。
   • 对比正压输送，能耗降低约30%，且减少原料磨损。
2. ‌防交叉污染设计‌：
   • 采用“一键清管”功能，切换原料时自动清洁管道残留（如压缩空气吹扫）；
   • 不同原料管道独立设计，避免色母或添加剂混杂。
3. ‌节能优化‌：
   • 干燥系统热能回收（如余热用于车间供暖）；
   • 变频真空泵根据负载自动调节功率，节电率可达20~40%。

‌四、工作流程示例‌

以吹塑生产PE瓶为例：

1. ‌原料准备‌：PE颗粒在干燥料斗中80℃下脱水4小时→与蓝色母粒按98:2比例混合。
2. ‌输送启动‌：PLC发送指令，真空泵启动，PE混合料经DN50管道输送至3号吹塑机。
3. ‌动态调节‌：3号机料斗存量低于50%时，系统自动补料；若管道压力异常，切换备用管道并报警。
4. ‌废料回收‌：瓶口切边料经破碎后，按15%比例与新料混合回用。

‌五、优势与局限性‌

• ‌优势‌：
  • 生产效率提升30~50%，人力成本减少70%；
  • 原料损耗率从5%降至1%以下；
  • 车间粉尘浓度≤1 mg/m³，符合ISO 14644洁净标准。
• ‌局限性‌：
  • 初期投资较高（约50~200万元，视规模而定）；
  • 对管道布局和厂房高度有一定要求。

‌六、总结‌

中央供料系统通过 ‌“集中处理—闭环控制—循环利用”‌ 的闭环逻辑，实现了原料的高效管理与精准配送，其核心依赖真空输送技术、智能传感和自动化控制。该系统不仅是生产效率提升的关键，更是塑料加工行业向智能化、绿色化转型的重要基础设施